化工原理章習題答案解析

學習好幫手 第一章流體流動與輸送機第二章非均相物系分第三章傳(42)第四章蒸(69)第五章氣體吸第六章蒸(95)第七章固體干第一章流體流動與輸送機械HO222合氣體在溫度500℃、壓力時的密度。解：混合氣體平均摩爾質(zhì)量M=yM=(0.1344+0.7628+0.1118)10一3=28.9810一3kg/molmiiρ=pMm=101.310328.9810一3=0.457kg/m3mRT8.31(273+500)及甲苯60％(質(zhì)量％)的混合液密度。解：1=a1+a2=0.4+0.6ppp879867m2混合液密度ρ=871.8kg/m3m3．某地區(qū)大氣壓力為，一操作中的吸收塔塔內(nèi)表壓為130kPa。若在大氣壓力為75kPa的高原地區(qū)操作該吸收塔，且保持塔內(nèi)絕壓相同，則此時表壓應為解：p=p+p=p'＋p'絕a表a表4．如附圖所示，密閉容器中存有密度為900kg/m3的液體。容器上方的壓力表讀數(shù)為42kPa，又在液面下學習好幫手題4學習好幫手裝一壓力表，表中心線在測壓口以上，其讀數(shù)為58kPa。試計算液面到下方測壓解：液面下測壓口處壓力p=p+pgz=p+pgh1pgpg9009.815.如附圖所示，敞口容器內(nèi)盛有不互溶的油和水，油層和水層的厚度分別為700mm和600mm。在容器底部開孔與玻璃管的密度分別為800kg/m3和1000kg/m3。(1)計算玻璃管內(nèi)水柱的高度；(2)判斷A與B、C與D點的壓力是否相等。解：(1)容器底部壓力p=p+pgh+pgh=p+pgha油1水2a水hABD附ABD附h2C2題5h=油1水2=h=油1水2=油h+h=0.7+0.6=1.16m水水pp12水水(2)ppp=pABCD指示液為水銀。已知該液體密度為900kg/m3，h=，R=。試計算容器中液面上方的表壓。2解：如圖，1-2為等壓面。6題6p=p+pghp=p+pgR12a0p+pgh=p+pgRa0整理得整理得pp=(pp)gRa0a07．如附圖所示，水在管道中流動。為測得A-A′、B-B′截面的壓力差，在mkg/m3。面，因此為等壓面，即p=p，p=p11'22'pp=ppgmp=p+pgR=p+pgR1202'0ppg(m+R)+pgRB0ppgm=ppg(m+R)+pgRAB0又所以AB0R，而與U形壓差計放置的位置無關(guān)。AB8．用U形壓差計測量某氣體流經(jīng)水平管道兩截面的壓力差，指示液為水，850kg/m3。問讀數(shù)可以放大多少倍此時讀數(shù)為多少0pp=R'g(pp)12AC因為因為所測壓力差相同，聯(lián)立以上二式，可得放大倍數(shù)R'p1000=0==14.3Rpp920850AC9．圖示為汽液直接混合式冷凝器，水蒸氣與冷水相遇解:p+pgh=pa水柱高度h=pap=78103=7.95mpg1039.81mmmh中的(1)質(zhì)量流量；(2)平均流速；(3)質(zhì)量流速。解:us==us==0.69m/s學習好幫手p1pp1p1pg2g12pg2g2f u=s==1.27m/s220.785d20.7850.0522221d50211．如附圖所示，用虹吸管從高位槽向反應器加料，高位槽與反應器均與大氣相通，且高位槽中液面恒定。現(xiàn)要求料液以1m/s的流速在管內(nèi)流動，設(shè)料液在管內(nèi)流動時的能量損失為20J/kg(不包括出口)，試確定高位槽中的液面應比虹吸管的出口高出的距離。解:以高位槽液面為1-1’面,管出口內(nèi)側(cè)為2-2’面,在1-1’~2-2’1p212p22f22f2m截面間的壓頭損失為70mmHO，問兩測壓管中的水位哪一個高，相差多少并作分析。2hh學習好幫手 1212gfgf說明2截面處測壓管中水位高。這是因為該處動能小，因而靜壓能高。的鋼管，管路系統(tǒng)的能量損失與流速的關(guān)系為xWuf(1)水的流量；間列柏努利方程(2)若需將流量增加20％，高位槽應提高多少間列柏努利方程即流量此時有(1)1p22f(1)1p22f22S4222z82)/9.81=10.78m110002力為(表壓)，精餾塔內(nèi)操作壓力為(表壓)。塔內(nèi)丙烯管出口處高出貯槽內(nèi)液面30m，管內(nèi)徑為140mm，丙烯kg(不包括出口能量損失)，試核算該過程是否需要泵。解:在貯槽液面1-1’與回流管出口外側(cè)2-2’間列柏努利方程:zgzguWzgu+W1p21e2p22f簡化:p1+W=zg+p2+1u2+Wpe2p22fW=21+W=21+u2+zg+Wep222fu=msp=401033600600=1.2m/sd142e2不需要泵,液體在壓力差的作用下可自動回流至塔中器中的硫酸壓送至敞口高學習好幫手題15附學習好幫手 mh管路為φ37×3.5mm的無縫鋼管。兩槽試計算壓縮空氣的壓力。面為基準,在1-1’~2-2’間列柏努力方程:p1+1u2+z=p2+1u2+z+hpg2g11p2g22fp1=1u2+zp12g22f =2代入:p=pg(1u2+z+h)12g22fkP壓)16．某一高位槽供水系統(tǒng)如附圖所示，管子規(guī)格為φ45×。當閥門全關(guān)時，壓力表的讀數(shù)為78kPa。當閥門全開時，壓力表的讀數(shù)為75kPa，且此時水槽液面至壓力表處的能量損失可以表示為W=u2J/kgf1h(u為水在管內(nèi)的流速)。試求：h(2)閥門全開時水在管內(nèi)的流量(m3/h)。解:(1)閥門全關(guān),水靜止p=pgh學習好幫手：h=p=78103=7.95mpg1039.81(2)閥門全開:在水槽1-1’面與壓力表2-2’面間列柏努力方程:p1p1zg+1+u2=zg+2+up1p11p212p22f簡化:zg=p2+1u2+W1p22f2s4217．用泵將常壓貯槽中的稀堿液送至蒸發(fā)器中濃濃縮，如附圖所示。泵進口管為φ89×，堿液在其中的流速為s；泵出口管為φ76×3mm。貯槽中堿液的液面距蒸發(fā)器入口處的垂直距離為7m。堿液在管路中的能量損失為40J/kg(不包括出口)蒸發(fā)器內(nèi)堿液蒸發(fā)壓力保持在20kPa(表壓)，堿題17附學習好幫手p1p11p21e2pp1p1 或W=(zz)g+1(u2u2)+p2p1+We21221pf 11122已知泵入口管的尺寸及堿液流速，可根據(jù)連續(xù)性方程計算泵出口管中2入d702f將以上各值代入(b)式，可求得輸送堿液所需的外加能量堿液的質(zhì)量流量s422泵的有效功率ees泵的效率為58%，則泵的軸功率n0.58到50mm。A、B兩點的垂直距離為。在兩點間連接一U形壓差計，指示劑為四氯學習好幫手22(1)U形管中兩側(cè)的指示劑液面哪側(cè)高，相差多少mm(2)若保持流量及其他條件不變，而將管路改為水平放置，則壓差計的讀數(shù)有何變化zzg+1+u2=zg+2+u2+W1p212p22fu=S==0.531m/sdu=S==2.123m/s20.785d20.7850.0521p1p11W=0fp1p2=(zz)g+1(u2u2)p21221 (p+pgz)(p+pgz)=(pp)gR11220(2)(p+pgz)(p+pgz)(pp)+pg(zz)R=1122=12120(pp)g(pp)0(2)當管路水平放置時：由柏努利方程p1p2=1(u2u2)p22112=0由靜力學方程ppRg12=0pp學習好幫手Rg(p0p)=1(u2u2)p2211219．附圖所示的是冷凍鹽水循環(huán)系統(tǒng)。鹽水的密度為1100kg/m3，循環(huán)量為(1)若泵的效率為70％，則泵的軸功率為多少(2)若A處壓力表的讀數(shù)為153kPa，則B處壓解:(1)對于循環(huán)系統(tǒng):H=h=9+12=21mefη0.7(2)AB列柏努力方程:p1p1A+u2+z=B+u2+z+p1p1pg2gAApg2gBBfABppg2gAApg2gBBfABpppgpgBfABBBa學習好幫手與壓出管路直徑相同，均為φ76×2.5mm。水流經(jīng)吸入與壓出管路(不包括噴頭)f1f2在操作條件下，泵入口真空表的讀數(shù)為，噴頭處的壓力為(表壓)。試求泵的有解解：以水槽液面為1-1截面，泵入口處為2-2截面，且以1-1面為基準面。在兩截面間列柏努利方程zg+1+u2=zg+2+u2+W1p212p22f1p1p1簡化為即zg+2+u2+W=02p22f122題20附1p21e3p23f簡化為p1W=zg+3+u2簡化為p1e3p23f即W=zg+p3+1u2+2u2+10u2=zg+p3+12.5u2e3p233p3則e1000水的流量：m=Vp=d2up=0.7850.07122.181000=8.63kg/sSs4學習好幫手 eSe解:查附錄25℃水物性:35u=Vs=3600=2.53m/s持管內(nèi)層流流動的最大流量。解:u=Vs學習好幫手dfd20.052ffxh=xW/g=ffffa24.如附圖所示，水從高位槽流向低位貯槽，管路系統(tǒng)中有兩個90o標準彎(1)截止閥全開時水的流量；(2)將閥門關(guān)小至半開，水流量減少的百分數(shù)。1p1p121p221p1p111222簡化得gxW1f力系數(shù)：122進口突然縮小截止閥(全開)題25附fd20.12水流量S4(2)截止閥關(guān)小至半開時：截止閥半開的局部阻力系數(shù)9.5此時總阻力fd20.12閥門關(guān)小后，局部阻力發(fā)生變化，但由于高位槽高度z不變，所以管路總阻1ffS0.9S0.9Vu9.25S25．如附圖所示，用泵將貯槽中25．如附圖所示，用泵將貯槽中20℃的水以40m3/h的流量輸送至高位槽。40解:uVs36001.415m/sd20.7850.124學習好幫手學習好幫手AApBpfp1p1zg+1+u2+W=zg+2+u2p1p11p21e2p22f簡化:W=zg+xWe2ffd20.12s損失為xW。若壓差計的讀數(shù)為R，指示液的密度為f0f解：在A-B截面間列柏努利方程，有題26Ap2ABp2Bf等徑直管，故上式簡化為ppppxW=(z一z)g+pA一pBfABpAABB0ABAB0(1)學習好幫手(1)、(2)聯(lián)立，得xW=0xW=0fp損失和壓力損失。管道截面為長方形，長為300mm，寬為200mm。(設(shè)edfp2(a+b)a+b0.3+0.235℃空氣物性:e查得入=0.019dfd20.242eff管流入一密閉容器中，其壓力為(表壓)，兩槽的液位恒定。液體在管內(nèi)的流速為1.5m/s，管路中p1p1zg+1+u2=zg+2+up1p11p212p22f題29附pzg2pf管路中:進口90℃彎頭0.50.75半開閘閥4.51fd0.1062zpWg9.8126.6mf80029．從設(shè)備排出的廢氣在放空前通過一個洗滌塔，以除去其中的有害物質(zhì)，管的內(nèi)徑均為250mm，管長與管件、閥門的當量長度之和為55m(不包括進、出塔及管出口阻力)，放空口與鼓風機進口管水平面的垂直距離為15m，已估計氣體通過洗滌塔填料層的壓力降為。管壁的絕對粗糙度取為，大氣壓力為kPa。試求鼓風機的有效功率。解解:以吸入管測壓處為1-1’面,洗滌塔管出口內(nèi)側(cè)為2-2’面,列柏努力方程:學習好幫手學習好幫手12121e222fp1p1zg1u2Wzg2u2Wp1p1簡化:其中:P1WZgWe2fa3600uVs360020.38m/s查得W(lle)u2Wfd進出2f塔(lle)u2p'd進出2WezgWp/2f130.密度為850kg/m3的溶液，在內(nèi)徑為0.1m的管路中流動。當流量為a解：流速學習好幫手設(shè)液體在管內(nèi)為層流流動，則32lup=fd2黏度黏度m進進入容器B。兩容器均為敞口，液面視為不變。管路長50m，閥后管長20m(均包括所有局部阻力的當量長度)。當閥門全關(guān)時，閥前后的壓(1)管路中油品的流量；(2)定性分析閥前、閥后壓力表讀數(shù)的變化。解：(1)閥關(guān)閉時流體靜止，由靜力學基本方程可得：z=p1pa=88.3103=10mApg9009.81z=p2pa=44.2103=5mBpg9009.811p1pzg+u2+A=zg+u2+B+WA2ApB2BpfApd2ABAB則有ABfd2(a)由于該油品的黏度較大，可設(shè)其流動為層流，則代入式(a)，有ABdpud2d2p冗冗(2)閥打開后：或1p1pzg+u2+A=zg+u2+1+xWA2Ap121pfA一11pzg=u2+1+xWA21pfA一1pAd211學習好幫手學習好幫手 1p1pzg+u2+2=zg+u2+B+1p1p222pB2Bpf2一B簡化得簡化得pBd2因為閥后的當量長度l中已包括突然擴大損失，也即入l2一1>0，2d2232．20℃苯由高位槽流入貯槽中，兩槽均為敞口，兩槽液面恒定且相差5m。m解:在兩槽間列柏努力方程,并簡化:fd2代入數(shù)據(jù):化簡得:d32學習好幫手d ds4shs4sh33．某輸水并聯(lián)管路，由兩個支路組成，其管長與內(nèi)徑分別為：l=1200m，11解：設(shè)兩支路中的流動均進入阻力平方區(qū)，由e/d=0.3/600=0.0005及11255d2e2e2又1 1=學習好幫手(以上各長度均包括管件及閥門全開時的當量(以上各長度均包括管件及閥門全開時的當量1s22161m3/s、1.60m3/s定。高位槽液面與兩支管出口間的距離為定。高位槽液面與兩支管出口間的距離為10m。的內(nèi)徑相同，均為32mm，長度分別為12m、15m題34附長度)。各段摩擦系數(shù)均可取為。試求：(2)BC支路與BD支路閥門均全開時各支路的流量及總流量。p1+zg+1u2=p2+zg+1u2+xWp121p222fABD而xW=xW+xW=入lABu+入lBDufABDfABfBDd2d22122d1321121(2)當BD，BC支路閥均全開時：：xW=xWfBcfBDd2d223232又又123s123幾幾幾411422433123212編Z.g=xW=xW+xWffABfBD12學習好幫手題36附將(2)代入(3)式中：235．在內(nèi)徑為80mm的管道上安裝一標準孔板流量計，孔徑為40mm，U形壓A801設(shè)R>R，查得C=0.625eec0V=V=CAs00dsds1dup0.081.4151050R=1==2.38105R>R336．用離心泵將20℃水從水池送至敞口高位槽中，流程如附圖所示，兩槽液面差為12m。輸送管學習好幫手2學習好幫手 為φ57×的鋼管，吸入管路總長為20m，壓出管路總長為155m(均包括所有局部阻力的當量長度)。用孔板流量計測量水流量，孔徑為20mm，流量系數(shù)為，U形壓差計的讀數(shù)為600mmHg。摩擦系數(shù)可取為。試求：(1)水流量，m3/h；(2)每kg水經(jīng)過泵所獲得的機械能；(3)泵入口處真空表的讀數(shù)。00s00p1+1u2+zg+W=p2+1u2+zg+xWp211ep222fef而xW=入l+xleu2fd2其中：u=Vsp1+1u2+zg=p3+1u2+zg+xWp211p233f1一3學習好幫手2Rg(p2Rg(pp)pV=CAS00簡化為其中0=p3+1u2+Zg+Wp233f13f13d20.052p3=(1u2+Zg+W)=(1.192+1.59.81+5.66)=21.1p233f13233即泵入口處真空表的讀數(shù)為。37．水在某管路中流動。管線上裝有一只孔板流量計，其流量系數(shù)為，U形壓差計讀數(shù)為200mm。若用一只喉徑相同的文丘里流量計替代孔板流量計，其流數(shù)為若干22Rg(pp)20pV=CASV0RC0.981V故文丘里流量計的讀數(shù)38．某氣體轉(zhuǎn)子流量計的量程范圍為4~60m3/h?，F(xiàn)用來測量壓力為60kPa(表壓)、溫度為50℃的氨氣，轉(zhuǎn)子流量計的讀數(shù)應如何校正此時流量量程的范圍又為多少(設(shè)流量系數(shù)C為常數(shù)，當?shù)卮髿鈮簽閗Pa)R學習好幫手 pMp=2RTpMp=2RTVVV22即同一刻度下，氨氣的流量應是空氣流量的倍。此時轉(zhuǎn)子流量計的流量范圍為4×~60×h，即~m3/h。39．在一定轉(zhuǎn)速下測定某離心泵的性能，吸入管與壓出管的內(nèi)徑分別為70mm和50mm。當流量為30m3/h時，泵入口處真空表與出口處壓力表的讀數(shù)分別為u=Vs1幾41=s22在泵進出口處列柏努力方程，忽略能量損失；p1p11+u2+Z+H=2+u2+Zpg2g11epg2g22epg2g21=N2.213N2.213N3.45學習好幫手40．在一化工生產(chǎn)車間，要求用離心泵將冷卻水從貯水池經(jīng)換熱器送到一敞口高位槽中。已知高位槽中液面比貯水池中液面高出10m，管路總長為400m(包 Q/(m3/s)0 H/m26232112試求：(1)管路特性方程；(2)泵工作點的流量與壓頭。解：(1)管路特性曲線方程：H=P+Z+1u2+hepg2gfd2gffH=10+(0.03400+32)1(Q)2(2)在坐標紙中繪出泵的特性曲線及：6420864208泵泵特性曲線管路特性曲線0.0000.0020.0040.0060.008Q(m3/s)41．用離心泵將水從貯槽輸送至高位槽中，兩槽均為敞口，且液面恒定?，F(xiàn)改為輸送密度為1200kg/m3的某水溶液，其他物性與水相近。若管路狀況不變，學習好幫手 (1)輸送量有無變化(2)壓頭有無變化(3)泵的軸功率有無變化(4)泵出口處壓力有無變化管路特性曲線(1)輸送量不變；(3)軸功率：(2)壓頭不變；Nnn(4)在貯槽液面1-1′和泵出口2-2′間列柏努力方程：pggepg2g22fpggepg2g22f工作點Q，H不變，：uxh不變ef242．用離心泵將水從敞口貯槽送至密閉高位槽。高位槽中的氣相表壓為，兩H—m，Q—m3/s)，當管路中閥門全開時，輸水量為m3/s，且流動已進入阻力平方學習好幫手 (1)管路特性方程；(2)若閥門開度及管路其他條件等均不變，而改為輸送密度為1200kg/m3的堿液，求堿液的輸送量。解：(1)設(shè)輸送水時管路特性方程為H=A+BQ2epg10009.81當輸水量為m3/s時，由泵特性方程與管路特性方程聯(lián)立：得B=1.28105e(2)當改送密度為1200kg/m3的堿液時，泵特性方程不變，此時管路特性方程p98.1103A'=z+=10+=18.3流動進入阻力平方區(qū)，且閥門開度不變，則B不變。因此管路特性方程變?yōu)閑將該方程與泵特性方程聯(lián)立，Qm/se學習好幫手 (1)泵的輸送量；(2)若有兩臺相同的泵串聯(lián)操作，則泵的輸送量為多少若并聯(lián)操作，輸送量又為多少(1)H=400.01Q2e(2)兩泵串聯(lián)后：(3)兩泵并聯(lián)后：244．用型號為IS65-50-125的離心泵將敞口貯槽中80℃的水送出，吸入管路m地大氣壓為98kPa。試確定此泵的安裝高度。解：查附錄：800C水，P=0.4736105Pa,p=971.8kg/m3v在附錄中查得IS65-50-125泵的必需氣蝕余量(NPSH)=r學習好幫手 H=PP0v(NPSH)hg允pgrf吸入即泵需要安裝在水槽液面以下1.2m或更低位置。45．用離心泵從真空度為360mmHg的容器中輸送液體，所用泵的必需汽蝕余管路的壓頭損失為，試確定泵的安裝位置。若將容器改為敞口，該泵又應如何安裝(當?shù)卮髿鈮簽?00kPa)H=pp0v(NPSH)hg允pgrf吸入故泵宜安裝在液面以下(＋)＝更低的位置。(2)當容器敞口時，H=p0pv(NPSH)hg允pgrf吸入1001031013259009.81故泵宜安裝在液面以上低于(－)＝的位置。學習好幫手需汽蝕余量為，問此泵能否正常操作需汽蝕余量為，問此泵能否正常操作46．如附圖所示，用離心泵將某減壓精餾塔塔底的釜液送液送至貯槽，泵位于貯槽液面以下2m處。已知塔內(nèi)液面上方的真空度為500mmHg，且液體處于沸騰狀態(tài)。吸入管890kg/m3，所用泵的必題46解：因塔內(nèi)液體處于沸騰狀態(tài)，則液面上方的壓力即為溶液的飽和蒸汽壓，即p=pV允pgrf吸入實實會發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。47．用內(nèi)徑為120mm的鋼管將河水送至一蓄水池中，要求輸送量為60~100m3/h。水由池底部進入，池中水面高出河面25m。管路的總長度為80m，其中m長度)，設(shè)摩擦系數(shù)入為。，試選用在河水與蓄水池面間列柏努力方程，并簡化：efd2gu=Q學習好幫手 rrv允pgrf吸入fd2g0.122人9.81即泵可安裝在河水面上不超過3.9m的地方。48．常壓貯槽內(nèi)裝有某石油產(chǎn)品，在貯存條件下其密度為760kg/m3。現(xiàn)將該油品送入反應釜中，輸送管路為φ57×2mm，由液面到設(shè)備入口的升揚高度為mmhkPa(表壓)，管路的壓頭損失為5m(不包括epg2g2fH=30.03m，查油泵樣本，選泵60Y-60B其性能為：e學習好幫手 流量19.8m3效率55%49．現(xiàn)從一氣柜向某設(shè)備輸送密度為m3的氣體，氣柜內(nèi)的壓力為650Pa(表壓)，設(shè)備內(nèi)的壓力為(絕壓)。通風機輸出管路的流速為s，管路中的壓力損失T2122f2 第二章非均相物系分離kgms設(shè)沉降在滯流區(qū)，根據(jù)式(2-15)t設(shè)沉降在滯流區(qū)tt2、密度為2150kg/m3的煙灰球形顆粒在20℃空氣中在滯流沉降的最大顆粒直徑是多少s學習好幫手學習好幫手 當Re=dupt=2時是顆粒在空氣中滯流沉降的最大粒徑，根據(jù)式(2-15)并tsi設(shè)沉降在滯流區(qū)，根據(jù)式(2-15)g改為u/R即isr18R181.011030.05校核流型r所以K=i=4、用一降塵室處理含塵氣體，假設(shè)塵粒作滯流沉降。下列情況下，降塵室的最大生產(chǎn)能力如何變化(2)空氣溫度由10℃升至200℃； (3)增加水平隔板數(shù)目，使沉降面積由10m2增至30m2。ud2(pp)gcs及V=blutc18Stc(1)uc=(d)2=(30)2=1Vud604stccV'u'1.76105s=tc===0.677Vu'2.60105stc (3)Vs'=(bl)'=30=3.0V(bl)10s0－、密度為m3，若用如圖2-6所示的標準旋風分離器進行除塵，分離器圓筒直徑為400mm，試估算其臨界粒徑及氣體壓強降。shD=400mm=，根據(jù)標準旋風分離器h=D/2、B=D/4故該分離器進口截面積A=hB=D2/8所以u=Vs=10008=13.89m/siA36000.42根據(jù)式(2-26)取標準旋風分離器N=5則d=9B=93.61050.4/4=0.8105m=8μm根據(jù)式(2-30)取ξ=學習好幫手 f22m3的濾液。試求當過濾時間為200秒時，可得到多少濾液11223A0.0932A0.093e112e22Keee33q=q333機，在恒壓下每一操作周期為，其中過濾時間為，將懸浮液在同樣操作條件下測e(1)所需過濾面積，(2)今有過濾面積8m2的過濾機，需要幾臺學習好幫手 e(1)因為Q=3800/5000=濾液/h由式(2-42)VVT2.5所以V=×=m3由式(2-38a)(V)2+2q(V)=KtAeAAAAmme每濾出1m3濾液的同時，生成m3的濾渣。求濾框充滿濾渣所需時間。若洗滌時0生產(chǎn)總周期為T=283+2×283+15×60=1749s學習好幫手得一個周期濾液量為V=V得一個周期濾液量為V=V0=0.590=3.99m32=0AvA9、有一直徑為，長的轉(zhuǎn)筒真空過濾機。操作條件下浸沒度為126o，轉(zhuǎn)速為1r/min，濾布阻力可以忽略，過濾常數(shù)K為×10-6m2/s，求其生產(chǎn)能力。由式(2-45a)m力可以忽略，每小時獲得6m3濾液時轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速應為多少此時轉(zhuǎn)鼓表面濾餅的厚度為原來的多少倍操作中所用的真空度維持不變。112e由式(2-45a)兩邊平方，得12②/①①②nn1221以n=()22=4.5r/min24學習好幫手由式(2-35)得v=L1A由式(2-35)得v=L1Av=2L=(2)L=()L=1.5LLAV2LLVV12V62V141111122學習好幫手第三章傳熱已測得該絕緣層外緣溫度為30℃，距加熱器外壁250mm處為75℃，試求加熱器外壁面溫度為多少ttttAbb22t1+tt1+t=+75=300oC2122、某燃燒爐的平壁由下列三種磚依次砌成；耐火磚絕熱磚建筑磚123已知耐火磚內(nèi)側(cè)溫度為131000℃，耐火磚與絕熱磚界面處的溫度為940℃，要求絕熱磚與建筑磚界面處的溫度不得超過138℃，試求：(1)絕熱層需幾塊絕熱磚；(2)普通磚外側(cè)溫度為多少2=12=23=12=23Abb222b=0.442m2230mm<b=442mm<230×2mm2則：絕熱層需兩塊絕熱磚。學習好幫手鋼管外表面的溫度。22(2)tAb3443、Φ50×5㎜的不銹鋼管，導熱系數(shù)λ＝16W／(m·K)，外面包裹厚度為130mm導熱系數(shù)λ＝(m·K)的石棉保溫2解解：已知鋼管的內(nèi)半徑r=5025=20mm12鋼管的外半徑r=50鋼管的外半徑r=50=25mm22m根據(jù)式(3-12a)，每米管長的熱損失13lnr2+1ln13lnr2+1lnr3r入rQ=12222幾1(623373)1570===397W由于是定態(tài)熱傳導，故各層傳導的熱量應該相等，可得到鋼管外表面的溫度。24、Φ60×3㎜的鋁合金管(導熱系數(shù)近似按鋼管選取)，外面依次包有一層30mm 的石棉和30mm的軟木。石棉和軟木的導熱系數(shù)分別為W／(m·K)和W／(m·K)(管外涂防水膠，以免水汽滲入后發(fā)生冷凝及凍結(jié))。(1)已知管內(nèi)壁溫度為-110℃，軟木外側(cè)溫度為10℃，求每米管長上損失(2)計算出鋼、石棉及軟木層各層熱阻在總熱阻中所占的百分數(shù)；(3)若將兩層保溫材料互換(各層厚度仍為30mm)，鋼管內(nèi)壁面溫度仍為提示：保溫層互換后，保溫層外壁面與空氣間的對流傳熱膜系數(shù)與互換前相441234123q=14==52.1W/m q=14==52.1W/m 1lnr2+1lnr3+1lnr41ln30+1ln60+1ln90入r入r入r45270.16300.046011223312312314527160R=ln=4.332(m2.K)/W1600.1630各層熱阻在總熱阻中所占的分數(shù)：RR學習好幫手學習好幫手外壁溫度為100℃，金屬管壁的導熱系數(shù)為外壁溫度為100℃，金屬管壁的導熱系數(shù)為50W/(m·K)，試求絕緣材料的導熱系數(shù)。若忽略壁阻，軟木石棉由以上計算可知鋼管熱阻很小，且R>軟木石棉12141214以上計算可以看出，將保溫性能好的材料放在里層，保溫或保冷效果好。但55、欲測某絕緣材料的導熱系數(shù)，將此材料裝入附圖所示的同心套管間隙內(nèi)。已知管長l=1.0m.r=10mm,1234率為時，測得內(nèi)管的內(nèi)壁溫度為900℃，外管的會引起多大的誤差2313rrr=m1ln21r=r=lnln3r2rlnln4r3m2m2學習好幫手mm3mm31m1m3通過多層管壁的熱流量為：Q=14==1000Wr一r0.023一0.013R+32+R8.38人10一4++5.13人10一42m222若忽略兩側(cè)金屬壁的熱阻，則Q=14==1000W222m222由于金屬壁的熱阻遠小于絕緣材料的熱